鐘安兵
(中鐵二十五局集團有限公司西北分公司 陜西西安 710016)
框架剪力墻結(jié)構(gòu)也叫框架結(jié)構(gòu),這種技術(shù)是基于以往的框架結(jié)構(gòu)以及剪力墻形成與發(fā)展的,是當前較先進的施工工藝,由于其擁有很高的承載力且結(jié)構(gòu)布置比較靈活,被廣泛運用于建筑施工中,其可滿足不同建筑對于結(jié)構(gòu)和功能的要求。
孟加拉數(shù)據(jù)中心大樓分為地上二層,加上地下通道以及樁基礎和獨立成臺,主體大樓的外部構(gòu)造是防爆剪力墻,內(nèi)部是框架剪力墻結(jié)構(gòu)?;A設施是該工程的施工主體部分,其施工設計遵循Uptime Tier IV標準來進行,可靠性級別可達到99.995%。數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)無論從抗震性能、防澇性能以及防爆性能上都是處于行業(yè)領先地位,這也滿足其自身對于安全性的需求。該工程總體規(guī)模達到608個IT機柜,功率消耗大小差不多在4000~10000W之間,電量可達到8500kVA,項目總規(guī)劃面積達到了2.8×104m2,建筑總面積達到了1.8×104m2。該工程的順利進行確保了中興通訊其產(chǎn)品性能有保障,并展示了其強大的交付能力。
框架剪力墻結(jié)構(gòu)又名框剪結(jié)構(gòu),字面上理解就是將框架結(jié)構(gòu)和剪力墻相組合,從而形成一個更加靈活的空間組成結(jié)構(gòu),由于其具有靈活性優(yōu)點,建筑平面能更好地進行優(yōu)化布局。通常來說,結(jié)構(gòu)和大型家具以及電器體積較大,使用這種結(jié)構(gòu)可以更好地安排空間,這是因為其自身沒有過多的梁角以及柱體等構(gòu)造,這樣可以大大推進施工進度。
框架和剪力墻共同組合,這兩種抗側(cè)力相互作用,讓框架來分擔豎向的荷載,讓剪力墻來承擔水平荷載,這兩者結(jié)合能使結(jié)構(gòu)發(fā)揮更大的作用[1]。材料用的是鋼筋混凝土制備而成的土板墻和承重梁柱,并使用浮石、陶爛以及混凝土之類的輕質(zhì)板墻材料;對于剪力墻高度的要求,應當控制其在8m以內(nèi),讓建筑整體在使用時能夠承受荷載,其剛度大,所以一般也用于制作承重墻構(gòu)件,如圖1所示。
圖1 現(xiàn)場施工
框架剪力墻構(gòu)件適用于地震多發(fā)地區(qū)的建筑設計,屬于高強度抗震結(jié)構(gòu),目前很多高層建筑都采用這種結(jié)構(gòu)形式。一般來說,抗震設計按照規(guī)定水平力作用,剪力構(gòu)造底部框架承擔的最小震力應當要在安全范圍以內(nèi)。通常來說,框架體系受力分布比較平均,再結(jié)合剪力墻的作用進一步提升了抗震防護水平,按照測量結(jié)果對剪力墻數(shù)目進行科學編排,剛度要滿足相應的力學要求,防止建筑變形的產(chǎn)生,相應的結(jié)構(gòu)位移角可以符合要求,這樣即可達到抗震目的,在框剪結(jié)構(gòu)抗震級別的評定上主要有《構(gòu)筑物抗震設計規(guī)范》(GB 50191—2012)[2]等,它對剪力墻和框架結(jié)構(gòu)的剛度做了安排,使之可以相互適應,進一步增強構(gòu)件的抗扭能力,提升建筑的可靠性。從多組國內(nèi)外調(diào)查數(shù)據(jù)中可以看出,同種地基條件下框剪結(jié)構(gòu)的抗震能力最強,所以很多建筑公司現(xiàn)在都采用這種結(jié)構(gòu)進行施工。
抗剪強度驗算按式(1)進行:
式(1)中:V-最大剪力,N/mm2;q-作用在模板上的側(cè)壓力線荷載,kN/m;l-計算跨度,mm。
側(cè)應力的計算按式(2)進行:
式(2)中:F-側(cè)應力,MPa;rc-混凝土的重力密度,kN/m3;t0-新澆混凝土的初凝時間,h;-外加劑影響修正系數(shù),取1.2;-混凝土坍落影響修正系數(shù),坍落度 160~180mm,取 1.15;H-模板計算高度,m。
框剪結(jié)構(gòu)中有很多種鋼筋類型以及數(shù)量的布局,施工中主要應當注意材料的選取、布置和連接等。在選取材料的過程中,因為不同的框剪結(jié)構(gòu)應對不同的受力情況,因此需要調(diào)整結(jié)構(gòu)形式,鋼筋種類、性能、規(guī)格等各個指標都有很明顯的不同。應當根據(jù)實際工程要求選擇鋼材類型。采購過程中,應當重視鋼材質(zhì)量好壞以及其安全性能,要有相應的憑證作為參考,比如安全評估報告。在使用鋼材的過程中結(jié)合框架組成種類的形態(tài),建造連接出具有不同和統(tǒng)一樣式大小的鋼筋。在搭接鋼筋的過程中,技術(shù)人員應當明白鋼筋搭接長度和種類,要讓鋼筋實現(xiàn)無誤差搭接,從而和整體以及框架結(jié)構(gòu)相匹配。同時要保證鋼筋綁扎以及穩(wěn)定等環(huán)節(jié)落實到位,再添加進預先調(diào)制好的砂漿塊,從而達到要求,搭接過程中相同規(guī)格的鋼筋應先接在一起,不同規(guī)格的應后接在一起,選擇效果最好的焊接方式。按照節(jié)點位置進行焊接,安排好節(jié)點位置再焊接,保證鋼筋可靠穩(wěn)定。
模板工程技術(shù)是框剪結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土二者的組合。模板的選取在實際工程上是非常關(guān)鍵的,要達到不同外形、規(guī)格的構(gòu)件的要求,而且還要保證質(zhì)量。技術(shù)人員應當先確保模板表面平滑,將脫模劑涂在框剪結(jié)構(gòu)中,避免模板的掉落,在涂抹脫模劑時要注意厚度的統(tǒng)一,這是為了確保模板與構(gòu)造間距離勻稱。例如,龍骨使得結(jié)構(gòu)構(gòu)件在使用過程中不會產(chǎn)生偏移和變形,讓剪力墻墻面也可以保持平行,提升順滑感。此后,技術(shù)人員要將水泥放置在墻體水平鋼筋上來支撐剪力墻。施工過程中,還應當注意水泥的規(guī)格滿足規(guī)定的要求。設置內(nèi)支撐時應將板下面第一根鋼筋作為支撐。內(nèi)支撐設置結(jié)束后不會使得剪力墻結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞,并且保證墻體截面大小安全穩(wěn)定。確保內(nèi)支撐兩端處于穩(wěn)定的狀態(tài)并且垂直于模板。上部和下部內(nèi)支撐要和螺旋桿對拉,控制其距離在0.2~0.25m之間,上部間距要>下部間距。將墻的四周設置為龍骨的分布點并進行加固,用釘子釘住,龍骨可以保證模板的穩(wěn)定。模板和對象的距離應控制在合理的區(qū)間內(nèi),保證混凝土結(jié)構(gòu)處于密實封閉的環(huán)境,防止?jié){體的泄露。可以通過平地面對結(jié)構(gòu)支模的作用來確保其效果,從而避免裂縫出現(xiàn)。
混凝土和剪力墻結(jié)構(gòu)是剪力墻的其中一種類別,和其他形式的構(gòu)造相比,其大小和力學性能等都有些差異。和密實的結(jié)構(gòu)剪力墻相比,混凝土面積小同時壓力也小,并且防水和保溫能力較好。因此,雖然框剪結(jié)構(gòu)的自重較小,但是保溫隔熱的能力卻有所提升?;炷良袅ψ畲蟮膬?yōu)點在于它所擁有的極佳的承載能力以及延展性,并且抗震能力強。在進行這種結(jié)構(gòu)的施工時應分成以下幾個步驟展開:首先拌制混凝土,其中要確定好配合比,使之滿足混凝土預期達到的效果,要達到框剪結(jié)構(gòu)的功能。其次澆筑混凝土。在進行這一過程時要讓溫差保持在一個合理的區(qū)間,降低水泥水化的影響。再者正式開始澆筑,主要內(nèi)容是進行分層澆筑并且振搗密實,這個過程主要是為了保證混凝土框架結(jié)構(gòu)可以均勻受力。通常要開展二次振搗確保工程質(zhì)量。最后進行結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護。這個過程的實現(xiàn)主要是通過噴水、保溫來完成的,以保證混凝土成型。
隨著我國經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展,科技創(chuàng)新能力不斷提升,建筑行業(yè)將迎來一個新的春天??蚣芗袅Y(jié)構(gòu)能夠降低工程成本,節(jié)省建筑所需材料,也能提升建筑的安全穩(wěn)定性。本文總結(jié)歸納了框剪結(jié)構(gòu)在工程運用種產(chǎn)生的漏洞,并提出一些解決辦法,希望框剪結(jié)構(gòu)能夠更好地造福人們生活。